Закончилось военное время, страна постепенно возвращалась к мирной жизни. Население, заводы и фабрики прибывали из эвакуации. В первую пятилетку москвичи ликвидировали последствия войны. Строили и ремонтировали жилые дома, восстанавливали системы централизованного отопления, водоснабжения и канализации.
Городу требовалось все больше кубометров воды. Создается крупный жилой район на юго-западе Москвы. Начинают застраивать жильем районы Измайлово, на Хорошевском шоссе, Октябрьском поле, Песчаных улицах. Водопроводные станции, построенные до Великой Отечественной войны, работали на пределе своих мощностей. Специалисты Мосводопровода для увеличения пропускной способности очистных сооружений принимали все возможные меры.
Вернулись к проектам строительства второго блока Черепковских очистных сооружений и Северной водопроводной станции, как предусматривалось Генеральным планом реконструкции Москвы 1935 года. Первое проектное задание на строительство Северной водопроводной станции было утверждено в 1939 году, продолжили заниматься этим проектом только в 1946 году. Производительность станции была определена в 600 кубометров воды в сутки, согласно довоенному плану. Для строительства сооружений была выбрана деревня Горки по Дмитровскому шоссе.
Особенность проектного решения станции состояла в использовании двух независимых водозаборов на Клязьминском и Учинском водохранилищах Канала им. Москвы и устройства соответственно двух самостоятельных блоков очистных сооружений, включающих по две параллельные технологические линии очистки воды.
Забор воды осуществлялся водоприемниками берегового типа, совмещенными с насосными станциями. Для производства строительных работ специально была создана организация «Северное водопроводное строительство».
Пуск первой очереди Северной водопроводной станции был намечен на конец 1951 года, а полностью весь комплекс сооружений предполагалось завершить в 1956 году. Строительство началось в 1947 году, разный народ трудился – военнопленные, потом их сменили рабочие из исправительно-трудовых лагерей Министерства внутренних дел СССР. Среди них было немало высококвалифицированных специалистов от рабочих до инженерных специальностей. Многие из них, освободившись, остались работать на станции после ее открытия.
Постепенно поднимались корпуса зданий, к середине 1951 года завершилось строительство первой очереди сооружений. Комплектовать квалифицированными кадрами Северную станцию теперь уже помогали и Рублевская и Восточная (Сталинская) водопроводные станции.
12 апреля 1952 года Государственной комиссией на основании данных санитарного анализа воды было дано разрешение на пуск сооружений Северной станции в постоянную эксплуатацию. К 1958 году все основные сооружения двух блоков станции уже работали.